مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی سیستم آشوبناک «لورنز» به کمک هم‌زمان‌سازی با استفاده از محاسبات مرتبه کسری

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شریف
2 استادیار/ دانشگاه شریف، دانشکده مکانیک
چکیده
در این مقاله هدف شناسایی پارامترهای سیستم آشوبناک بر اساس همزمان‌سازی با استفاده از روش‌های مرتبه کسری است. روش استفاده شده برای همزمان‌سازی یکسان، بر اساس معیار پایداری لیاپانوف به دست آمده و سپس با استفاده از دینامیک مرتبه کسری، روش کنترلی مورد نظر بهبود بخشیده شده است. به همین منظور به کمک یک تابع لیاپانوف پیشنهادی و بر اساس معیارهای پایدار سازی مجانبی تئوری لیاپانوف قوانین تطبیق مناسب که منجر به شناسایی پارامترهای نامعلوم می‌گردد استخراج می‌گردد. روش موجود برای سیستم آشوبناک «لورنز» ارائه شده است و از آنجایی که هدف شناسایی سیستم بوده، در آن تمام پارامترها نامعلوم فرض شده‌اند. سپس نتایج به دست آمده نشان داده شده، بر روی آن‌ها بحث شده است و مشاهده شده که استفاده از محاسبات مرتبه کسری در کاهش نوسانات و سرعت همگرایی پارامتر مورد نظر تأثیرگذار بوده است. در انتها نیز پایداری سیستم با استفاده از قانون تطبیق مرتبه کسری مورد بررسی قرار گرفته است، و نشان داده شده، قانون تطبیق مرتبه کسری پیشنهادی پایداری مجانبی را در هم‌زمان سازی و قوانین تطبیق را خدشه دار نمی‌کند، همچنان که شبیه سازی‌ها هم رفتار مناسب‌تری در تخمین و هم‌زمان سازی نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Identification of Lorenz chaotic system based on synchronization using fractional order calculus

نویسندگان English

Mehdi Gomroki 1
Mohammad Abedini 1
Hassan Salarieh 2
Ali Meghdari 1
چکیده English

In this paper the goal is to identify the parameters of the Lorenz chaotic system, based on synchronization of identical systems using fractional calculus. The method which is used for synchronization is come from Lyapunov stability theorem and then by using fractional dynamics, control laws are improved. To this end, a Lyapunov function is presented and based on the Lyapunov stability theory and asymptotic stability criteria, some adaptation laws to estimate unknown parameters of the system are proposed. The introduced method is applied to the Lorenz chaotic system and since the goal is identification, all the parameters of the system are taken unknown. Using invariant set theory, it is proved that the parameter estimation errors converge to zero. Then the results of numerical simulations are shown and discussed and it is observed that fractional calculus has an essential effect on reducing fluctuations and settling time of the parameters convergence. At the end, the stability of the system by using fractional adaptation law is discussed. It is shown that the asymptotic stability of the synchronization error dynamics is proved using the fractional adaptation law, and this is confirmed through simulation.

کلیدواژه‌ها English

Identical Synchronization
Parameter identification
Fractional Calculus and Dynamics
Adaptive Control
Model Reference Control